機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用

胡延森 方正宏 劉元浩 鞍鋼礦業(yè)爆破有限公司

在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展下智能制造領(lǐng)域也開始應用機電一體化技術(shù)，機電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的應用有效提升了制造業(yè)的發(fā)展水平，促進了我國制造業(yè)的發(fā)展。為此，本文在闡述智能制造內(nèi)涵和機電一體化技術(shù)發(fā)展內(nèi)容的基礎(chǔ)上，從傳感技術(shù)、自動機械、自動控制、人工智能等方面具體分析機電一體化技術(shù)在智能制造中的應用，旨在能夠更好的促進智能制造發(fā)展。

一、機電一體化與智能制造概述

（一）機電一體化

機械技術(shù)與電子技術(shù)的有機結(jié)合是機電一體化發(fā)展的起始形式，最早出現(xiàn)在20世紀初期，機電一體化也被人們稱作是機械電子學，是融合機械技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動技術(shù)、接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的綜合性技術(shù)形式。在對這個技術(shù)的綜合應用下形成了一種新的具備自動化、模塊化、系統(tǒng)化的生產(chǎn)技術(shù)形式，在這類技術(shù)形式的支持下能夠?qū)鹘y(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N集約化的生產(chǎn)管理模式。機電一體化技術(shù)的應用能夠統(tǒng)一電子產(chǎn)品的生產(chǎn)加工標準，并根據(jù)產(chǎn)品加工標準和生產(chǎn)流程來對其制造進行精細化管理，進而提升產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。伴隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和微處理相關(guān)技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升，機電一體化的應用范圍變得更加廣泛，智能化發(fā)展水平也在不斷提升，機電一體化能夠完成比較多的復雜工作，并為社會各個領(lǐng)域的生產(chǎn)管理提供重要基礎(chǔ)保障支持。在機電一體化技術(shù)的深化發(fā)展下各個領(lǐng)域的生產(chǎn)加工也更加具備人性化的特點，隨著信息網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，機電一體化會逐步實現(xiàn)遠程監(jiān)控與技術(shù)控制的作用，在各個領(lǐng)域顯示出良好的發(fā)展前景。

（二）智能制造

從內(nèi)涵上講，智能制造技術(shù)是指通過計算機仿真對系統(tǒng)進行正確的分析、判斷和決策，以特定的方式與智能機器有機結(jié)合，并充分運用到制造企業(yè)的整個系統(tǒng)中，從而促進整個制造企業(yè)的有序健康運行。從這個角度來看，智能制造技術(shù)的優(yōu)勢在于可以節(jié)省一定的勞動力，技術(shù)人員只需使用計算機處理、收集和存儲數(shù)據(jù)，就可以大大提高生產(chǎn)效率。

二、機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用

（一）數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的運用

我國制造業(yè)企業(yè)正處于快速發(fā)展階段，也是轉(zhuǎn)型升級的重要時期。這一階段離不開機電一體化技術(shù)的深入運用。制造型企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到一個關(guān)鍵時期，正在努力利用數(shù)字化技術(shù)進行生產(chǎn)制造，機電一體化技術(shù)的初期發(fā)展是企業(yè)使用智能設(shè)備的初期階段，仿真分析技術(shù)的適當運用對制造業(yè)的高智能化和企業(yè)的運行精度具有積極的影響。將數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)與計算機技術(shù)及其相應功能有效結(jié)合，可以使整個技術(shù)的使用效果最大化發(fā)揮。此外，數(shù)控制造的渲染和集成功能可以更快地反映智能制造的數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程，從而提高智能制造的整體效率和精度，機械制造企業(yè)在制造工作中必須始終將終端設(shè)計、實時診斷與處理器的具體工作模式相結(jié)合，這是智能控制的優(yōu)勢和特點。對機床的整個生產(chǎn)過程進行三維仿真，可為機床的生產(chǎn)及其相應的數(shù)據(jù)提供準確、完整的參考。

（二）自動機械和自動控制

自動機械和自動控制是機電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的具體應用表現(xiàn)形式，通過各類監(jiān)控操作裝置的使用能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)加工，提高各個零部件產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效率。自動機械主要是指借助電子技術(shù)來實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)流程的科學管理和科學操作，并在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)加工的過程中實現(xiàn)自動化倉庫、自動控制、計算機系統(tǒng)的有機結(jié)合，從而在工業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)動態(tài)化、網(wǎng)絡化生產(chǎn)。不僅如此，在自動機械的使用下還能夠在智能制造領(lǐng)域節(jié)省大量的人力、物力和財力，由此提升工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)加工效率。自動控制主要是指在沒有人員直接參與和控制產(chǎn)品生產(chǎn)加工情況下，應用各個機械設(shè)備、機械生產(chǎn)加工系統(tǒng)來為產(chǎn)品的生產(chǎn)加工提供重要支持，確保各項產(chǎn)品的生產(chǎn)加工按照規(guī)范的步驟進行。

（三）智能機器人技術(shù)應用措施

智能機器人是智能制造發(fā)展背景下的產(chǎn)物，具備顯著的智能化特點，可以取代人類在生產(chǎn)生活中的腦力和體力勞動，所以近年來深受社會和大眾的關(guān)注，同時也越來越受到制造企業(yè)的重視與認可。通過應用智能機器人開展智能制造工作，可以減少工業(yè)制造生產(chǎn)中的人力成本，同時還有利于提高工程制造生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，對促進工業(yè)制造快速持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。而通過應用機電一體化技術(shù)，可以構(gòu)建模擬人工操作且智能運行的智能機器人。基于此，在智能制造中加強對機電一體化技術(shù)的應用就顯得十分必要和重要。在具體應用過程中，需要以機電一體化技術(shù)中機械技術(shù)與電子技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)智能機器人模仿、人類思維模擬的構(gòu)建，進而運用信息技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)等控制智能機器人的邏輯和思維，促使智能機器人具備與人類一樣的邏輯判斷能力，從而在智能制造中為生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的服務。通過應用機電一體化技術(shù)中的智能機器人技術(shù)，可以在很大程度上提高智能制造生產(chǎn)效率，同時減少不必要的生產(chǎn)失誤和生產(chǎn)風險，提高生產(chǎn)精度和安全，進而保證智能制造水平。

（四）在建筑施工領(lǐng)域的運用

智能控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域有著廣泛的運用。例如，在各種設(shè)備的智能控制系統(tǒng)中，一般都有1套負反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過分析調(diào)節(jié)結(jié)果控制初始放電，保證適當?shù)姆烹?。又如，照明控制可以控制光源、?shù)量和亮度，光照強度等同于某些設(shè)置，照明開關(guān)可通過智能系統(tǒng)實時控制。系統(tǒng)電源電壓也可以分為幾個等級來控制光源的強度。此外，還可以安裝一些太陽能電池板，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，前端太陽能電池板可以通過智能控制系統(tǒng)實時控制，最大限度地接收太陽能。

三、結(jié)束語

總體而言，智能制造可以有效代替人工操作，高效解決問題，在工業(yè)領(lǐng)域快速實現(xiàn)智能制造，降低生產(chǎn)成本，因此機械設(shè)備與計算機的結(jié)合對我國工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造具有重要意義，能順應時代發(fā)展潮流。